Облает техники

Устройство может служить рычаговым усилителем движущей силы в силовых установках и в транспортных средствах.

Состояние техники

Существование таких устройств в настоящее время неизвестно.

Сущность изобретения

Задачей настоящего изобретения является создание устройства, которое будет служить в качестве рычаговым усилителем движущей силы в силовых установках и; в транспортных средствах.

Задача достигается с помощью устройства для рычаговым усиления движущей силы в силовых установках и в транспортных средствах, которое состоит из следующих элементов:

- рычаг первого рода с первым плечом и вторым плечом, расположенным на фиксированной опоре, прикрепленной к раме;

- к первым плечом рычага соединен поршень, для передачи давления, вызванного внешней движущей силой, перпендикулярно рычагу;

- к вторым плечом рычага соединены одно или больше гибкие средства крепления - канат, ремень, цепь или лента;

- одна или несколько инверсных опор прикреплены к раме;

- один или несколько кронштейны прикреплены к раме;

- один конец каждого гибкого средства крепления прикреплен перпендикулярно к рычагу в направлении, противоположном поршню;

- каждое из гибких средств крепления изогнуто на 180° вокруг инверсной опоры;

- другой конец каждого гибкого средства крепления жестко закреплен к кронштейну рамы;

- в одном варианте осуществления опора неподвижно прикреплена к раме;

- в другом варианте осуществления пружинно-буферной ступень с пружины прикрепленные к поршню; - в другом варианте осуществления опора соединена с горизонтальным управляющим поршнем и расположена на горизонтальной -рельсы, прикрепленной к раме, для управляемого линейного перемещения опоры вдоль рычага;

- в другом варианте осуществления элемент под механическим натяжением (нажимная/натяжная пружина, мехи под давления, растянутое упругое соединение, натянутая пряжка, пара постоянных магнитов с противоположной полярной ориентацией и т. д.) расположен между поршнем и раму, причем элемент под механическим натяжением жестко соединен с поршнем, и связан с раме двумя вторичными гибкими средствами крепления, каждое из которых прикреплено к вторичному кронштейну, неподвижно прикрепленной к раме, и поворачивается вокруг вторичной инверсной опоры, неподвижно прикрепленной к раме, в схеме’’зеркальная подвеска";

в другом варианте осуществления, каждая пара инверсной опоры - кронштейн встроена в крепежной головке, жестко прикрепленной к раме, и/или каждая пара вторичной инверсной опоры - вторичный кронштейн встроена во вторичной крепежной головке, жестко прикрепленной к раме.

Описание фигур

Фиг.1 представляет собой вид сверху устройства по настоящему изобретению с рычага первого рода, установленным на неподвижной опоре, прикрепленной к раме; поршень; и гибкое средство крепления с инверсной опорой и кронштейном в схеме“зеркальная подвеска”.

Фиг.2 представляет собой вид сверху рычажного усилителя с рычагом, соединенным с двумя противоположными гибкими средствами крепления.

Фиг.З представляет собой вид сверху рычажного усилителя с пружинно-буферной ступень, прикрепленной к поршню.

Фиг.4 представляет собой вид сверху рычажного усилителя с подвижной опорой.

Фиг.5 представляет собой вид сверху рычажного усилителя с прикрепленным элементом под механическим натяжением. Примеры реализации

В одном примере устройство согласно настоящему изобретению (Фиг.1) состоит из следующих элементов:

- рычаг первого рода (1) с первым плечом (2) и вторым плечом (3), расположенным на фиксированной опоре (4), прикрепленной к раме (5);

- к плечу (2) на рычаге (1) связан поршень (6) с возможностью линейного возвратно- поступательного движения, которое передает давление, вызванное внешней движущей силой, перпендикулярной рычагу;

- к второму плечу (3) на рычаге (1) связан стальной канат (7);

- канат (7) вытянут перпендикулярно рычагу (1) в направлении, противоположном направлению поршня (6), изгибается на 180° через инверсную опору (8), жестко прикреплена к раме (5), и достигает кронштейну (9), жестко прикреплен к раме (5), обеспечивая“зеркальную подвеску”.

При его работе, поршень (6) передает под углом 90° внешнюю движущую силу F0 ввиду давления на первом плечу (2), которое вызывает пропорциональное натяжение каната (7), соединенного со вторым плечом (3); величина силы натяжения определяется по правилу равновесия моментов в рычаге первого рода: FI = F0 х А / В, где F0 - сила на поршне (6), F1 - растягивающая сила на канате (7), А - длина первого плеча (2), В - длина второго плеча (3). Канат (7) передает силу F1 путем растяжения на кронштейне (9) - однопосочно силы F0, и путем бокового нажатия на инверсную опору (8) - в противоположном направлении, причем эти две силы равны по величине и противоположны по направлении, гасят друг другу и не создают кумулятивного давления на раму (5). В то же время из-за невозможности вращения рычаг (1) придает своей опоре (4) силу F2 = F0 х (А + В) / В по правилу равновесия вращательных моментов в _, рычаге второго рода, с точки поворота на внешнем конце вторым плечом (3), заблокированное натяжением каната (7), и передает это усилие на раму (5). При этом сила F2 одинопосочная, но больше, чем внешняя движущая сила F0. Это усиление силы, не сопровождаемое механическим движением, продолжается при приложении силы F0 к поршню (6).

В другом примере устройство согласно настоящему изобретению (Фиг.2) состоит из следующих элементов: - рычаг первого рода (1) с первым плечом (2) и вторым плечом (3), расположенным на фиксированной опоре (4), прикрепленной к раме (5);

- к плечу (2) на рьгчаге (1) связан поршень (6) с возможностью линейного возвратно- поступательного движения, которое передает давление, вызванное внешней движущей силой, перпендикулярной рычагу;

- два противоположных стальных каната (7) соединены к второму плечу (3) на рычаге

(1);

- каждый канат (7) вытянут перпендикулярно рычагу (1): в противоположных друг другу направлениях в плоскости перемещения поршня (6), изгибается на 180° через одну из двух инверсных опор (8), неподвижно прикрепленных к раме (5), и продолжается до один из кронштейнов (9), неподвижно прикрепленных к раме (5), причем вместе два каната (7) образуют двусторонняя“зеркальная подвеска”.

При его работе поршень (6) передает под углом 90° внешнюю движущую силу F0 в виде давления/растяжения на плече (2), что вызывает пропорциональное натяжение соответствующего каната (7), соединенного со вторым плечом (3); величина силы натяжения определяется по правилу равновесия моментов в рычаге первого рода: F1 = F0 х А / В, где F0 - сила на поршне (6), F1 - растягивающая сила на канате (7), А - длина первого плеча (2), В - длина второго плеча (3). Канат (7) передает силу F1 путем растяжения на его кронштейне (9) - однопосочно силы F0, и путем бокового нажатия на его инверсную опору (8) - в противоположном направлении, причем эти две силы равны по величине и противоположны по направлении, гасят друг другу и не создают кумулятивного давления на раму (5). В то же время из-за невозможности вращения рычаг (1) придает своей опоре (4) силу F2 = F0 х (А + В) / В, по правилу равновесия вращательных моментов в рычаге второго рода, с точки поворота на внешнем конце вторым плечом (3), заблокированное натяжением соответствующего каната (7), и передает это усилие на раму (5), в прямом или в обратном направлении. При этом сила F2 одинопосочная, но больше, чем внешняя движущая сила F0. Это усиление силы, не сопровождаемое механическим движением, продолжается при приложении силы F0 к поршню (6).

В другом примере устройство (Фиг.З) состоит из следующих элементов:

- рычаг первого рода (1) с первым плечом (2) и вторым плечом (3), расположенным на фиксированной опоре (4), прикрепленной к раме (5); - к плечу (2) на рычаге (1) связан поршень (6) с возможностью линейного возвратно- поступательного движения, которое передает давление, вызванное внешней движущей силой, перпендикулярной рычагу;

- к второму плечу (3) на рычаге (1) связан стальной канат (7);

- канат (7) вытянут перпендикулярно рычагу (1) в направлении, противоположном направлению поршня (6), изгибается на 180° через инверсную опору (8), которая жестко прикреплена к раме (5), и достигает кронштейну (9), который жестко прикреплен к раме (5), обеспечивая“зеркальную подвеску”;

- пружинно-буферной ступень (10) с нажимной пружины (11) прикрепленные к поршню (6).

При своем действии, внешняя движущая сила F0, передаваемая возвратно- поступательным механизмом - например кривошипно-шатунного механизмом, действует на пружинно-буферной ступенью (10). При этом, пружина (11) непрерывно передает эту силу на поршень (6), одновременно сжимаясь до такой степени, которая позволяет возвратно-поступательному движению продолжаться. В то же время, поршень (6) передает под углом 90° внешнюю движущую силу F0 ввиду давления на первом плечу (2), которое вызывает пропорциональное натяжение каната (7), соединенного со вторым плечом (3); величина силы натяжения определяется по правилу равновесия моментов в рычаге первого рода: FI = F0 х А / В, где F0 - сила на поршне (6), F1 - растягивающая сила на канате (7), А - длина первого плеча (2), В - длина второго плеча (3). Канат (7) передает силу F1 путем растяжения на кронштейне (9) - однопосочно силы F0, и путем бокового нажатия на инверсную опору (8) - в противоположном направлении, причем эти две силы равны по величине и противоположны по направлении, гасят друг другу и не создают кумулятивного давления на раму (5). В то же время из-за невозможности вращения рычаг (1) придает своей опоре (4) силу F2 = F0 х (А + В) / В по правилу равновесия вращательных моментов в рычаге второго рода, с точки поворота на внешнем конце вторым плечом (3), заблокированное натяжением каната (7), и передает это усилие на раму (5). При этом сила F2 одинопосочная, но больше, чем внешняя движущая сила F0. Это усиление силы, не сопровождаемое механическим движением, продолжается при приложении силы F0 к пружинно-буферной ступенью (10) и поршню (6).

В другом примере устройство (Фиг.4) состоит из следующих элементов: - рычаг первого рода (1) с первым плечом (2) и вторым плечом (3), расположенным на фиксированной опоре (4), прикрепленной к раме (5);

- к плечу (2) на рычаге (1) связан поршень (6) с возможностью линейного возвратно- поступательного движения, которое передает давление, вызванное внешней движущей силой, перпендикулярной рычагу;

- к второму плечу (3) на рычаге (1) связан стальной канат (7);

- канат (7) вытянут перпендикулярно рычагу (1) в направлении, противоположном направлении) поршня (6), изгибается на 180° через инверсную опору (8), жестко прикреплена к раме (5), и достигает кронштейну (9), жестко прикреплен к раме (5), обеспечивая“зеркальную подвеску”;

- опора (4) соединена с горизонтальным управляющим поршнем (12) и расположена на горизонтальной рельсы (13), прикрепленной к раме (5), с возможностью управляемого линейного перемещения опоры (4) по протяжении рычага (1).

При его работе, поршень (6) передает под углом 90° внешнюю движущую силу F0 ввиду давления на первом плечу (2), которое вызывает пропорциональное натяжение каната (7), соединенного со вторым плечом (3); величина силы натяжени определяется по правилу равновесия моментов в рычаге первого рода: FI = F0 х А / В, где F0 - сила на поршне (6), F1 - растягивающая сила на канате (7), А - длина первого плеча (2), В - длина второго плеча (3). Канат (7) передает силу F1 путем растяжения на кронштейне (9) - однопосочно силы F0, и путем бокового нажатия на инверсную опору (8) - в противоположном направлении, причем эти две силы равны по величине и противоположны по направлении, гасят друг другу и не создают кумулятивного давления на раму (5). В то же время из-за невозможности вращения рычаг (1) придает своей опоре (4) силу F2 = F0 х (А + В) / В по правилу равновесия вращательных моментов в рычаге второго рода, с точки поворота на внешнем конце вторым плечом (3), заблокированное натяжением каната (7), и передает это усилие на раму (5). Конкретный размер силы F2 определяется контролируемым положением опоры (4), перемещаемой управляющим поршнем (12) вдоль рельса (13), и его зависимыми длинами А и В. При этом сила F2 одинопосочная, но больше, чем внешняя движущая сила F0. Это усиление силы, не сопровождаемое механическим движением, продолжается при приложении силы F0 к поршню (6).

В другом примере устройство (Фиг.5) состоит из следующих элементов: - рычаг первого рода (1) с первым плечом (2) и вторым плечом (3), расположенным на фиксированной опоре (4), прикрепленной к раме (5);

- к первому плечу (2) на рычаге (1) связан поршень (6) с возможностью линейного возвратно-поступательного движения, которое передает давление, вызванное внешней движущей силой, перпендикулярной рычагу;

- к второму плечу (3) на рычаге (1) связан стальной канат (7);

- канат (7) вытянут перпендикулярно рычагу (1) в направлении, противоположном направлению поршня (6), изгибается на 180° через инверсную опору (8), жестко прикреплена к раме (5), и достигает кронштейну (9), жестко прикреплен к раме (5), обеспечивая“зеркальную подвеску”;

- между рамой (5) и поршнем (6) находится элемент под механическим натяжением (14) (нажимная/натяжная пружина, мехи под давления, растянутое упругое соединение, натянутая пряжка, пара постоянных магнитов с противоположной полярной ориентацией и т. д.);

- элемент под механическим натяжением (14) жестко соединен с поршнем (6);

- элемент под механическим натяжением (14) связан к раме (5) с помощью двух вторичных гибких средств крепления (15), каждое из которых закреплено к вторичным кронштейном (16), и проходит через вторичную инверсионную опору (17), жестко прикрепленные к раме (5).

При его работе, элемент под механическим натяжением (14) передает свое давление/натяжение на поршень (6), который передает его под углом 90° в виде внешнюю движущую силу F0 на первом плечу (2), которое вызывает пропорциональное натяжение каната (7), соединенного со вторым плечом (3); величина силы натяжения определяется по правилу равновесия моментов в рычаге первого рода: FI = F0 х А / В, где F0 - сила на поршне (6), F1 - растягивающая сила на канате (7), А - длина первого плеча (2), В - длина второго плеча (3). Канат (7) передает силу F1 путем растяжения на кронштейне (9) - однопосочно силы F0, и путем бокового нажатия на инверсную опору (8) - в противоположном направлении, причем эти две силы равны по величине и противоположны по направлении, гасят друг другу и не создают кумулятивного давления на раму (5). В то же время из-за невозможности вращения рычаг (1) придает своей опоре (4) силу F2 = F0 х (А + В) / В по правилу равновесия вращательных моментов в рычаге второго рода, с точки поворота на внешнем конце вторым плечом (3), заблокированное натяжением каната (7), и передает это усилие на раму (5). При этом сила F2 одинопосочная, но больше, чем внешняя движущая сила F0. Это усиление силы, не сопровождаемое механическим движением, продолжается при приложении силы F0 к поршню (6).

В то же время элемент под механическим натяжением (14), передает свое давление/ натяжение F0 в направлении, противоположном поршню (6), растягивая его вспомогательные гибкие средства крепления (15). В результате сила F0 прикладывается путем растяжения пары вторичных кронштейнов (16) - однопосочно силой F0, и путем боковым давлением на пару вторичных инверсных опор (17) - в противоположном направлении, причем эти две силы равны по величине и противоположны направления, гасят друг друга и не оказывают кумулятивного давления на раму (5), подвергающуюся воздействию только силы F2.

Применение изобретения

Изобретение применимо в качестве усилителя движущей силы в силовых установках ив транспортных средствах, с различными конструктивными особенностями и принципами работы, с неопределенно высоким коэффициентом усиления, и соответствующим повышением энергоэффективности. Оно применяет эффект рычага, избегая его недостатка, а именно, ограниченной линейной длины проявления эффекта, непропорционально меньшей, чем требуемой ход входящей силы. Кроме того, “зеркальная подвеска”, применяемая в изобретении, обеспечивает автономную нейтрализацию возникающего механического отклика. Также изобретение обладает незначительной степенью амортизации из-за его статического режима работы.

Список обозначении

1. Рычаг

2. Первое плечо

3. Второе плечо

4. Опора

5. Рама

6. Поршень

7. Гибкие средства крепления

8. Инверсные опоры

9. Кронштейны